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我国地毯出口数量逐年增加,其中簇绒地毯占整个地毯市场份额的40%以上。簇绒地毯生产厂家为了抢占更多的市场份额,就必须提高地毯的生产效率和产量,所以需要引进新的生产技术和装备,而国外的先进地毯簇绒机价格都比较昂贵,所以地毯生产厂家将目标放在国产的地毯簇绒装备上,这就促使了我国地毯簇绒机技术的发展。本课题来源于东华大学地毯装备研究中心对浙江义乌某地毯生产厂家的地毯簇绒装备进行升级改造的项目,主要针对地毯簇绒机的上位机控制软件进行优化设计。本文提出了以TwinCAT系统架构为基础的一种新的控制系统方案,并详细介绍了新系统中的硬件和软件控制系统,针对系统中需要实现的功能来进行设计上位机软件中各个功能模块,采用ADS通讯技术实现上、下位机之间的通讯,最后根据各个功能模块来完成上位机软件界面的设计,主要研究内容如下:(1)通过对现有的地毯簇绒机的工作原理和工艺流程进行分析研究,结合倍福控制技术,提出了一套以Twin CAT系统架构为基础的高效、便捷、安全的控制系统体系,分析了控制系统的硬件、软件模块,完成对控制系统的总体设计。(2)对上位机软件中主要的功能模块进行分析,将软件所包含的数据类型进行归类,并优化了图像处理模块中所采用的八叉树量化方法,提高了色彩分类的准确度,使处理后的图像层次感强,更接近原有画质,分析了圈高控制模块中绒圈高度与电机转速比。(3)介绍了倍福TwinCAT系统架构,对采用ADS通讯进行数据通讯的方式和方法进行分析,采用EtherCAT总线来满足现场设备之间的通讯,分析ADS通讯应用在地毯簇绒机上的优点。(4)分析上位机软件所包含的功能,针对各个功能模块,在Visual Studio开发环境下对上位机软件界面以及功能进行详细设计,主要功能模块包括图形显示编辑模块、系统运行显示模块、功能参数模块、状态显示模块和实时监控模块。在TwinCAT系统架构中,基于ADS通讯的上位机控制软件使地毯簇绒机上、下位机之间的信息传输更加快速、稳定。经优化改进后的上位机软件既满足了现场生产的功能需要,又便捷了工作人员对设备的操作,人性化的合理设计简化了生产过程、提高了生产效率,使地毯厂家能够得到更高的经济效益。